Las ventajas que la iluminación led nos ofrece frente a las lámparas de sodio (HPS) son importantes: un menor consumo en equivalencias lumínicas, una mayor durabilidad y una mínima emisión de calor entre las más importantes. Pero no es oro todo lo que reluce y no todas las lámparas led tienen la eficiencia lumínica que nos indican o esperamos. En este número veremos cómo crear nuestra propia lámpara con leds de calidad.

Texto: Nvidia

No hace muchos años, cuando la revolución led se introdujo en nuestros cultivos, era muy habitual encontrarse con comparaciones increíbles entre leds y lámparas de alta presión de sodio (HPS / sodio en adelante). Aún a día de hoy, es normal encontrar en algunas webs y establecimientos los conocidos UFOs de 90w indicándonos que su potencia lumínica es similar a la de una lámpara HPS de 600w, algo que, incluso en la actualidad con todos los avances que hemos tenido en este campo, sigue siendo absolutamente falso. Buscando por la red y establecimientos dedicados al cultivo, podremos encontrar desde los míticos UFOs de 90w a paneles led de 120w, 200w, 300w y 600w entre tantos. La mayoría de ellos son de procedencia China y la calidad de los leds que incorporan no es tan eficiente como pensamos ni como nos indican, aunque también existen paneles led de alta calidad como los conocidos EVOs que incorporan leds Cree XP.

En el mercado existen muchas empresas dedicadas a la fabricación de leds, pero las más destacadas por su calidad y emisión de fotones por watio consumido son sin lugar a dudas Osram y Cree, que curiosamente son las que más invierten en I+D. Ambas cuentan con leds de altísima calidad que incorporan la última tecnología de este campo. Sus leds son más caros pero merecen la pena ya que si montamos dos lámparas, una con leds Osram o Cree y la otra con leds de cualquier otro fabricante, manteniendo el mismo consumo, la primera será mucho más eficiente que la segunda. Es por ello, que si queremos montar una lámpara led de calidad debemos tener estos fabricantes como referencia.

En este artículo vamos a trabajar con leds de Osram; para ser más exactos con el modelo Golden Dragon Plus, que nos ofrece una buena relación consumo/eficiencia. Es bastante complicado encontrar establecimientos físicos que nos suministren estos leds por unidades, así que una buena opción es adquirirlos mediante distribuidores webs tales como rs-online.com o mouser.com, donde podremos encontrar un amplio abanico de marcas y modelos.

Para hacernos una idea más o menos acertada en equivalencias, contando con leds de última generación como los Golden Dragon Plus de Osram, deberíamos crear una lámpara led de 250w para equipararla a una lámpara de sodio de 400w. Recordemos los UFOs 90w de primera generación que se vendieron indicando que eran incluso superiores a lámparas de sodio de 600w…. menuda barbaridad. Como veis, hubo muchos errores en los comienzos de la comercialización led para el cultivo de cannabis; desde comparaciones inverosímiles con lámparas de Sodio hasta configuraciones lumínicas poco adecuadas para las fases del cultivo. Pero por suerte este campo ha evolucionado mucho y gracias a grandes conocedores de la materia como el compañero Knnabinoide que dejó plasmados sus conocimientos en el cuarto de “Cultivo con Leds” del foro Cannabiscafe.net, podemos saber cómo funcionan los leds, cómo seleccionarlos y usarlos correctamente, además de cómo crear nuestra propia lámpara. Si estáis realmente interesados en montar una lámpara led casera, es una visita y lectura obligada.

Muchos cultivadores cometen el error de medir sus luminarias leds con luxómetros, llevándose una decepción al ver que una lámpara de sodio aporta muchísimos más lúmenes que su panel led. Recordemos que un lumen es una unidad de medida que indica la cantidad de flujo luminoso apreciable por el ojo humano, pero las plantas no absorben lúmenes sino fotones y éstos, dependiendo de su longitud de onda, podremos apreciarlos o no. Para ser más exactos, el ojo humano puede apreciar longitudes de onda entre los 400 – 700 nanómetros. Los leds de alta calidad son la fuente de iluminación que más fotones aportan por watio consumido en la actualidad, por lo que si pusiéramos 400w leds en un cultivo de un metro cuadrado obtendríamos muchísimo más rendimiento que si usáramos una lámpara de sodio de 400w.

La longitud de onda de los leds es algo que tenemos que tener dominado antes de hacer nuestra compra. Nos sirve para saber el espectro electromagnético y se mide en nanómetros (nm en adelante), o sin entrar en muchos tecnicismos y para hacer más amena la compresión, nos indicarán el color que emitirá el led en funcionamiento. Las longitudes de onda más comunes son el Violeta 380-430nm, Azul 430-490nm, Cian 490-510nm, Verde 510-565nm, Amarillo 565-590nm, Naranja 590-625nm y Rojo 625-780nm. Podemos diferenciar el rojo en dos: el Rojo cercano que va desde 625 a los 700nm y el Rojo lejano que va desde los 700 a los 780nm. Esta diferencia de rojos es muy importante en botánica, pues los efectos que tienen sobre las plantas son muy diferentes. Los espectros más adecuados para el cultivo de cannabis son el rojo cercano y el azul, los cuales complementaremos con leds de blanco frío (5700K), el cual nos aportará el rojo lejano, verde y demás espectros que las plantas necesitan en menor cantidad.

Otro aspecto importante a conocer de los leds es el BIN, que nos indicará la calidad de los leds que queremos comprar. A mayor BIN mejor proporción consumo/eficiencia. El BIN lo encontraremos marcado en los carretes de leds o junto a la descripción de los mismos si los compramos por unidades a través de internet, de tal forma que en el caso de Osram nos podremos encontrar con la siguiente descripción a la hora de buscar, por ejemplo, leds rojos: “LR W5AM-HZJZ-1-Z”. Las letras reflejadas en negrita nos indican el BIN de este carrete de leds, que va desde el HZ al JZ, siendo más eficientes los leds que obtengamos con BIN JY o JZ. Aunque en la mayoría de pedidos no podamos elegir el BIN deseado, esta indicación nos servirá de referencia para comparar los modelos disponibles.

Una vez aclarados estos puntos que podremos estudiar en profundidad desde el foro anteriormente citado, es hora de saber qué proporción de colores debemos usar para montar nuestra lámpara led. Sabiendo que el rojo cercano ha de ser el espectro dominante, podemos usar series de 9 rojos, 2 blancos y 1 azul, que vienen a ser unos 19w; por lo que si por ejemplo queremos fabricar una lámpara de 95w para crecimiento y floración que nos servirá perfectamente para cubrir un indoor de 60×60, deberíamos poner 5 series, de forma que usaríamos 45 leds de rojo cercano, 10 leds de blanco frío y 5 leds azules. Esta configuración nos servirá tanto para crecimiento como para floración gracias a que podremos regular la intensidad de los rojos con los drivers que los alimentan; de forma que si queremos crecer nuestras plantas bajaremos la intensidad de los leds rojos dejando una luz más azulada en el indoor. Por el contrario, si queremos florarlas deberemos poner a máximo rendimiento todos nuestros leds, predominando un color rojizo en nuestro indoor gracias a la proporción de colores elegida. Es importante aclarar que si sólo queremos hacer una lámpara led para crecimiento o mantenimiento de madres, no necesitaremos tanta potencia, además de trabajar con una proporción de colores en la que el rojo sea menos dominante.

Para hacer funcionar los leds, necesitaremos comprar unos Drivers, que son unos transformadores que convierten la corriente alterna en continua y que nos permiten regular el amperaje de salida. Gracias a esto podremos regular la intensidad de nuestros leds, que en el caso de los Golden Dragon Plus de Osram admiten hasta 1 amperio, aunque la mayor eficiencia en relación con el consumo y fotones emitidos suele estar entorno a los 550 miliamperios en leds rojos y 600-700 miliamperios en leds blancos y azules. Existen muchos modelos de Drivers en el mercado, aunque personalmente me gusta utilizar el que conocí gracias al compañero knnabinoide, que es el modelo HPD015B-F7040 de la empresa SOCC. Estos drivers tienen un voltaje de salida de 40v y un máximo de 28w, pero como se ha comprobado gracias a multitud de pruebas, se les puede aumentar la carga, por lo que son ideales para montar leds en serie. Este modelo nos permite regular el amperaje de salida desde los 100 miliamperios a los 700 miliamperios, más que suficiente para hacer funcionar los leds instalados a nuestro antojo. Gracias a la pruebas realizadas por multitud de compañeros, sabemos que con uno solo de estos Drivers podemos hacer funcionar entre 50 y 60 leds rojos o 20-25 leds entre blancos y azules. Estos últimos, además de tener un mayor consumo, precisan de más amperaje para un funcionamiento óptimo, de ahí que el número de leds por driver sea inferior. Si quisiéramos utilizar otros modelos de Drivers habría que ver sus especificaciones técnicas y hacer pruebas para saber el número máximo de leds que podemos conectar en serie.

Siguiendo con la idea de montar una lámpara led de 95W para cubrir un indoor de 60×60 y sabiendo que necesitaremos 45 leds de rojo cercano, 10 leds de blanco frío y 5 leds azules, vamos a necesitar dos drives, uno para cubrir todos los rojos y otro para los blancos y azules. Además debemos formar una estructura que disipe el calor de los leds y los sujete para poder soldarlos cómodamente. Para ello, además del aluminio para la estructura, necesitaremos una serie de cintas que iremos usando durante la instalación, tales como cinta Kapton, cinta de cobre de una cara adhesiva y cinta térmica adhesiva de doble cara. Para crear esta lámpara led no hay que ser ingeniero, pero sí tener unos mínimos conocimientos de electrónica, electricidad y maña con el soldador.

Es recomendable que la estructura que usemos para montar nuestra lámpara led sea de aluminio galvanizado, ya que disipará mejor el calor que aportan nuestros leds. Éstos, aunque no emiten calor directamente, vienen provistos de una pequeña pletina en la parte trasera que debemos aislar eléctricamente y pegar a la estructura de aluminio galvanizado. De esta forma el calor que el led emite será disipado correctamente haciendo que su durabilidad aumente notablemente. Para saber qué cantidad de aluminio galvanizado necesitaremos usar para disipar bien todo el calor generado por los leds, tenemos que medir el perímetro del aluminio expuesto (con 100cm2/W será suficiente). Para aislar las pletinas de los leds y pegarlos al aluminio galvanizado podemos usar cinta térmica adhesiva de doble cara “Sekisui”.

Una vez tenemos montada la estructura de aluminio galvanizado y marcadas con lápiz las pistas donde presentaremos los leds en serie, pondremos una capa de cinta térmica adhesiva Kapton. Es muy fina y nos ayudará a prevenir derivaciones eléctricas. Después recortaremos la parte de esta cinta donde van pegados los leds, de forma que las patillas de éstos queden encima de la cinta Kapton pero la pletina trasera que disipa el calor pueda ir pegada directamente con cinta “Sekisui” al aluminio galvanizado, teniendo cuidado de que esta cinta cubra completamente la pletina trasera para evitar derivaciones. Una vez tenemos puestos (pero no pegados) los leds en la lámpara, procederemos a pegar encima de la cinta Kapton una tira de cinta de cobre adhesiva cuya anchura sea inferior a la de la cinta kapton, de forma que la podamos usar como circuito eléctrico. En este caso crearemos un circuito para unir todos los leds rojos en serie y poder alimentarlos con un solo driver. Por otro lado y de forma paralela crearemos otra pista de igual manera pero para los leds blancos y azules, que funcionarán con el driver restante.

Tras verificar que hemos pegado correctamente todos los leds con cinta “Sekisui” y que éstos están en serie, positivo con negativo, procederemos a soldar las diminutas patillas de los leds a la cinta de cobre para asegurar todas las conexiones. En este paso tener pericia con el soldador es fundamental, recordando que no debemos tocar las patillas de los leds durante más de un segundo con el soldador para evitar daños por el exceso de calor. Una vez que hemos soldado toda la serie, podemos conectarla con el Driver, siendo recomendable poner entre ambos un pequeño fusible de 750 miliamperios. Tras comprobar que todos funcionan correctamente, es recomendable aplicar una nueva capa de cinta Kapton, de más anchura, por encima de las anteriores para aislar lo máximo posible las conexiones eléctricas. Estos mismos pasos los seguiremos para crear la pista con los leds blancos y azules.

Tenemos que tener presentes algunos detalles importantes, tales como desenchufar de la red eléctrica los drivers mientras les graduamos el amperaje, ya que si los manipulamos mientras están alimentados, podríamos provocar un cortocircuito dañando los drivers y toda la serie de leds. Debemos revisar a conciencia todas las soldaduras, evitando cualquier derivación con la estructura de aluminio galvanizado antes de alimentarlos con el driver. Es sumamente importante que pongamos correctamente los leds en serie, conectando la patilla negativa de un led con la positiva del siguiente y así sucesivamente durante toda la serie; para ello podemos ayudarnos con un tester.

Y por último, aunque todo funcione correctamente, durante los primeros días y dejando la nueva lámpara led funcionando de forma prolongada, revisaremos todos los leds, verificando que están bien pegados, ya que con el calor que desprenden por la pletina trasera a veces se separan un poco de la estructura, algo que si no solucionamos nos traerá problemas.

 Eso es todo. Aunque pueda parecer un poco complicado en realidad es bastante sencillo. Sólo hacen falta ganas y unos mínimos conocimientos para poder disfrutar de nuestra lámpara led casera.

Sed felices, Nvidia.

Acerca del autor

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Muchos años luchando en la sombra para que el cannabis florezca al sol.